安全培训之安全人机工程学.ppt
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肌肉局部出现酸痛，只涉及大脑皮层的 局部区域
精神疲劳（脑力疲劳）：与中枢神经 活动有关
消除疲劳的途径：
显示器和控制器设计中考虑人的因素 改变操作内容、播放音乐 改善工作环境，如色彩、布局、温湿度、光照等 避免超负荷体力或脑力劳动 合理安排作息时间
人的心理因素
• 由于人的心理因素而发生的事故约占70~75%以 上。
人的感觉反应
人们在操纵机械或观察辨识事物时，从开 始操纵、观察、识别到采取动作，存在着一个感 知时间过程，即存在一定的反应时间。 减少反应时间的途径：
合理选择感知类型； 适应人的心理要求，按照人机工程学的原则来 设计机器； 通过训练来提高人的反应时间。
疲劳
分类： 肌肉疲劳（体力疲劳）：过度紧张的
• 1）能力（包括感觉、知觉、观察力、注意、 记忆、思维、操作能力）
• 2）性格（道德品质和意志特点） • 3）气质（四种气质）P173 • 4）需要和动机 • 5）情绪与情感 • 6）意志
第三节 机械安全特性及故障诊断技术
1. 机械安全的定义
2.
指机械在按使用说明书的预定使用条件下，
执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、
维修、拆卸、处理时对操作者不发生损伤或危害其
健康的能力。
3. 2. 机械安全的特性
4.
系统性、防护性、友善性、整体性
人机系统常见的事故以及原因
• 1）常见的事故
卷入、碰撞和撞击、接触伤害
• 2）事故原因（出题判断）
机械设备存在着先天的潜在缺陷； 设备磨损或恶化； 人的不安全行为。
第四节 机械的可靠性设计与维修性设计
视觉疲劳：
产生原因：长期从事近距离工作或精 细作业
长期在劣质光下工作： 眼睛局部疲劳、全身性疲劳
2. 听觉特性
听觉阈限： 声音最短持续时间：20~50ms。 频率阈限：20Hz 声压阈限：2× 10-5 Pa 声强阈限： 10-12W/m2
方向或距离： 声源在听者左、右方时，可确切判断声源方向
听觉掩蔽：声强最强声音
人机系统的类型
1）机械化、半机械化控制的人机系统； 特点：人－－操作者和控制者 机器－－动力源、监控装置 安全性：取决于人机功能分配的合理性，机器的本
质安全性及人为失误。 2）全自动化控制的人机系统。
特点：机－－运行主体 人－－监视者和管理者
安全性：取决于机器的本质安全性、机器的冗余系 统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差。
• 1）维修以及维修性 • 2）产品结构的维修性设计
可达性、零部件标准化和互换性、维修人员安全
• 3）可靠性设计和维修性设计的关系
人机系统可靠性设计基本原则
• 1）系统整体可靠性原则 • 2）高可靠性组成单元要素原则 • 3）具有安全系数的设计原则 • 4）高可靠性方式原则 • 5）标准化原则 • 6）高维修度原则、 • 7）事先进行试验和进行评价 • 8）预测和预防的原则 • 9）人机工程学原则 • 10）技术经济性原则 • 11） 审查原则 • 12）整理准备资料和交流信息原则 • 13）信息反馈原则 • 14）设立相映的组织机构
• 有效度：狭义可靠度与维修度的综合称为有效 度。
系统或产品可靠性预计
目的：产品可靠性预计是根据零部件的可靠性数据来预
算产品的可靠性指标，如可靠度、故障率或平均寿命。
1）串联系统的可靠性预计
单元越多，系统可靠性越低； 单个单元可靠性越低，系统可靠性越低； 系统可靠性总小于系统中可靠度最低单元的可靠性。
2）并联系统的可靠性预计 只要一个单元能工作，系统就能正常工作。
3）串并联系统的可靠性预计
机械设备结构可靠性设计要点
• 确定零件合理的安全系数 • 储备冗余（冗余设计） • 耐环境设计 • 简单化和标准化设计 • 提高结合部的可靠性 • 结构安全设计 • 设置齐全的安全装置 • 人机界面的设计
维修性设计
第一节 安全人机工程基本知识
• 安全人机工程的定义
研究人、机、环境的安全本质，并使三 者从安全角度上达到最佳匹配，以确保系统高 效、经济的运行。
主Hale Waihona Puke Baidu研究内容
安全人机工程在研究的诸多因素中 主要研究人与机器的关系。
1. 分析机械设备、设施在生产过程中的不安全因素， 并进行可靠性设计等；
2. 研究人的生理和心理特性 3. 分析人机界面之间的信息传递安全问题 4. 分析人机系统的可靠性
• 1）早期失效期； • 2）偶发失效期； • 3）磨损失效期。
其它几个概念
• 平均寿命（平均无故障时间）：对非维修产品 称平均寿命，产品发生失效前的平均工作时间； 对维护产品，在使用寿命周期内的某段观察期 间累积工作时间与发生故障次数之比。
• 维修度：可维修产品发生故障后，在规定的条 件和规定的时间内能够修复的概率。
• 可靠性的定义：系统或产品在规定的条 件和规定的时间内，完成规定功能的能 力。
• 可靠度：系统或产品在规定的条件和规 定的时间内，完成规定功能的概率。
• 故障率：工作到时刻t尚未发生故障的产 品，在该时刻后单位时间内发生故障的 概率。
浴盆曲线
• 产品在整个寿命期间内各个时期的故障 率是不同的，其故障率是随着时间变化 的，该曲线称为浴盆曲线。
机械设计本质安全
本质安全的要点：设计阶段 失效安全：故障时不出危险 定位安全：机械部件不可触及 机械的安全布置：空间、照明、管线布置
第二节 人的特性
1. （一）人的感觉与感觉器官
2.
1. 视觉
3.
暗适应、明适应
4.
眩光、视错觉
5.
视觉损伤： 有形物质：切屑颗粒、火花、烟雾 强光：可见光最大亮度106cd/m2 有害光： 300mm以下的短波紫外线－－眼炎 红外线－－白内障 直视高强光－－黄斑烧伤、视力减退 低照度或低质量光－－眼的折光缺陷或老化 眩光－－视觉机能降低
精神疲劳（脑力疲劳）：与中枢神经 活动有关
消除疲劳的途径：
显示器和控制器设计中考虑人的因素 改变操作内容、播放音乐 改善工作环境，如色彩、布局、温湿度、光照等 避免超负荷体力或脑力劳动 合理安排作息时间
人的心理因素
• 由于人的心理因素而发生的事故约占70~75%以 上。
人的感觉反应
人们在操纵机械或观察辨识事物时，从开 始操纵、观察、识别到采取动作，存在着一个感 知时间过程，即存在一定的反应时间。 减少反应时间的途径：
合理选择感知类型； 适应人的心理要求，按照人机工程学的原则来 设计机器； 通过训练来提高人的反应时间。
疲劳
分类： 肌肉疲劳（体力疲劳）：过度紧张的
• 1）能力（包括感觉、知觉、观察力、注意、 记忆、思维、操作能力）
• 2）性格（道德品质和意志特点） • 3）气质（四种气质）P173 • 4）需要和动机 • 5）情绪与情感 • 6）意志
第三节 机械安全特性及故障诊断技术
1. 机械安全的定义
2.
指机械在按使用说明书的预定使用条件下，
执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、
维修、拆卸、处理时对操作者不发生损伤或危害其
健康的能力。
3. 2. 机械安全的特性
4.
系统性、防护性、友善性、整体性
人机系统常见的事故以及原因
• 1）常见的事故
卷入、碰撞和撞击、接触伤害
• 2）事故原因（出题判断）
机械设备存在着先天的潜在缺陷； 设备磨损或恶化； 人的不安全行为。
第四节 机械的可靠性设计与维修性设计
视觉疲劳：
产生原因：长期从事近距离工作或精 细作业
长期在劣质光下工作： 眼睛局部疲劳、全身性疲劳
2. 听觉特性
听觉阈限： 声音最短持续时间：20~50ms。 频率阈限：20Hz 声压阈限：2× 10-5 Pa 声强阈限： 10-12W/m2
方向或距离： 声源在听者左、右方时，可确切判断声源方向
听觉掩蔽：声强最强声音
人机系统的类型
1）机械化、半机械化控制的人机系统； 特点：人－－操作者和控制者 机器－－动力源、监控装置 安全性：取决于人机功能分配的合理性，机器的本
质安全性及人为失误。 2）全自动化控制的人机系统。
特点：机－－运行主体 人－－监视者和管理者
安全性：取决于机器的本质安全性、机器的冗余系 统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差。
• 1）维修以及维修性 • 2）产品结构的维修性设计
可达性、零部件标准化和互换性、维修人员安全
• 3）可靠性设计和维修性设计的关系
人机系统可靠性设计基本原则
• 1）系统整体可靠性原则 • 2）高可靠性组成单元要素原则 • 3）具有安全系数的设计原则 • 4）高可靠性方式原则 • 5）标准化原则 • 6）高维修度原则、 • 7）事先进行试验和进行评价 • 8）预测和预防的原则 • 9）人机工程学原则 • 10）技术经济性原则 • 11） 审查原则 • 12）整理准备资料和交流信息原则 • 13）信息反馈原则 • 14）设立相映的组织机构
• 有效度：狭义可靠度与维修度的综合称为有效 度。
系统或产品可靠性预计
目的：产品可靠性预计是根据零部件的可靠性数据来预
算产品的可靠性指标，如可靠度、故障率或平均寿命。
1）串联系统的可靠性预计
单元越多，系统可靠性越低； 单个单元可靠性越低，系统可靠性越低； 系统可靠性总小于系统中可靠度最低单元的可靠性。
2）并联系统的可靠性预计 只要一个单元能工作，系统就能正常工作。
3）串并联系统的可靠性预计
机械设备结构可靠性设计要点
• 确定零件合理的安全系数 • 储备冗余（冗余设计） • 耐环境设计 • 简单化和标准化设计 • 提高结合部的可靠性 • 结构安全设计 • 设置齐全的安全装置 • 人机界面的设计
维修性设计
第一节 安全人机工程基本知识
• 安全人机工程的定义
研究人、机、环境的安全本质，并使三 者从安全角度上达到最佳匹配，以确保系统高 效、经济的运行。
主Hale Waihona Puke Baidu研究内容
安全人机工程在研究的诸多因素中 主要研究人与机器的关系。
1. 分析机械设备、设施在生产过程中的不安全因素， 并进行可靠性设计等；
2. 研究人的生理和心理特性 3. 分析人机界面之间的信息传递安全问题 4. 分析人机系统的可靠性
• 1）早期失效期； • 2）偶发失效期； • 3）磨损失效期。
其它几个概念
• 平均寿命（平均无故障时间）：对非维修产品 称平均寿命，产品发生失效前的平均工作时间； 对维护产品，在使用寿命周期内的某段观察期 间累积工作时间与发生故障次数之比。
• 维修度：可维修产品发生故障后，在规定的条 件和规定的时间内能够修复的概率。
• 可靠性的定义：系统或产品在规定的条 件和规定的时间内，完成规定功能的能 力。
• 可靠度：系统或产品在规定的条件和规 定的时间内，完成规定功能的概率。
• 故障率：工作到时刻t尚未发生故障的产 品，在该时刻后单位时间内发生故障的 概率。
浴盆曲线
• 产品在整个寿命期间内各个时期的故障 率是不同的，其故障率是随着时间变化 的，该曲线称为浴盆曲线。
机械设计本质安全
本质安全的要点：设计阶段 失效安全：故障时不出危险 定位安全：机械部件不可触及 机械的安全布置：空间、照明、管线布置
第二节 人的特性
1. （一）人的感觉与感觉器官
2.
1. 视觉
3.
暗适应、明适应
4.
眩光、视错觉
5.
视觉损伤： 有形物质：切屑颗粒、火花、烟雾 强光：可见光最大亮度106cd/m2 有害光： 300mm以下的短波紫外线－－眼炎 红外线－－白内障 直视高强光－－黄斑烧伤、视力减退 低照度或低质量光－－眼的折光缺陷或老化 眩光－－视觉机能降低